膨潤土市場調(diào)研報告

1、146/146膨潤土市場調(diào)研報告目錄第一章 膨潤土概述 第一節(jié) 膨潤土定義 第二節(jié) 膨潤土概述 第二章 膨潤土技術(shù)進展趨勢 第三章 膨潤土國內(nèi)外市場綜述 第一節(jié) 膨潤土市場狀況分析及預(yù)測 第二節(jié) 膨潤土產(chǎn)量分析及預(yù)測 第三節(jié) 膨潤土需求量分析及預(yù)測 第四節(jié) 膨潤土產(chǎn)供需狀況分析及預(yù)測 第五節(jié) 膨潤土價格分析 第六節(jié) 膨潤土進出口狀況分析第四章 國內(nèi)膨潤土生產(chǎn)廠家介紹 第五章 國內(nèi)膨潤土擬建及在建項目 第六章 膨潤土經(jīng)銷商 第七章 國外膨潤土市場分析 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 亞洲 第三節(jié) 歐盟 第四節(jié) 北美自由貿(mào)易區(qū) 第八章 國外膨潤土生產(chǎn)商進口商概述膨潤土市場調(diào)研報告概述定義膨潤土(Benton

2、ite)又名膨土巖、斑脫石、甘土、皂土、陶土、白泥，俗名稱觀音土，是以蒙脫石為要緊成份的粘土礦物，其化學(xué)成份相當(dāng)穩(wěn)定，被譽為“萬能石”。蒙脫石是由二層共頂聯(lián)接的硅氧四面體片夾一層共棱聯(lián)接的鋁（鎂）氧（氫氧）八面體片，構(gòu)成2:1型含結(jié)晶水的硅酸鹽礦物，是粘土類礦物大伙兒庭中晶體結(jié)構(gòu)變異最強的礦物之一。蒙脫石可呈各種顏色如黃綠、黃白、灰、白色等等。能夠成致密塊狀，也可為松散的土狀，用手指搓磨時有滑感，小塊體加水后體積脹大，在水中呈懸浮狀，水少時呈糊狀。膨潤土的層間陽離子種類決定膨潤土的類型，層間陽離子為Na+時稱鈉基膨潤土；層間陽離子為Ca+時稱鈣基膨潤土；層間陽離子為H+時稱氫基膨潤土(活性白土

3、)；層間陽離子為有機陽離子時稱有機膨潤土。膨潤土具有專門強的吸濕性，能吸附相當(dāng)于自軀體積820倍的水而膨脹至30倍；在水介質(zhì)中能分散呈膠體懸浮液，并具有一定的粘滯性、觸變性和潤滑性，它和泥沙等的摻和物具有可塑性和粘結(jié)性，有較強的陽離子交換能力和吸附能力。膨潤土的化學(xué)分子式為：Al2O34(SiO2)H2O，分子量360.31，CAS No.：1302-78-9，其分子結(jié)構(gòu)式如下：膨潤土由于有良好的物理化學(xué)性能，可做粘結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、穩(wěn)定劑、凈化脫色劑、充填料、飼料、催化劑等，廣泛用于農(nóng)業(yè)、輕工業(yè)及化妝品、藥品等領(lǐng)域，因此蒙脫石是一種用途廣泛的天然礦物材料。概述膨潤土是一種極有價值、多用途

4、的非金屬礦物，膨潤土及其加工產(chǎn)品具有優(yōu)良的工藝性能，如分散懸浮性、觸變性、流變性、吸附性、膨潤性、可塑性、黏結(jié)性、陽離子交換性等，可用作黏結(jié)劑、懸浮劑、觸變劑、增塑劑、增稠劑、潤滑劑、絮凝劑、穩(wěn)定劑催化劑、凈化脫色劑、澄清劑、填充劑、吸附劑、化工載體等，廣泛應(yīng)用于石油、冶金、化工、鑄造、建筑、塑料、橡膠、涂料、輕工、環(huán)保等領(lǐng)域。天然膨潤土一般多為鈣基膨潤土，其物化性質(zhì)不甚理想，如將其加工成鈉基膨潤土、提純膨潤土、顆粒膨潤土、有機膨潤土、活性白土（顆粒白土）、白炭黑等膨潤土深加工產(chǎn)品，可廣泛用于石油化工、油脂、醫(yī)藥、建筑、日化、紡織、涂料、冶金、環(huán)保等各領(lǐng)域中。鈉基膨潤土自然界產(chǎn)出的膨潤土，絕大

5、部分為鈣基膨潤土。鈣基膨潤土較鈉基膨潤土性能差，因此生產(chǎn)廠常用人工鈉化的方法將鈣基膨潤土改型為鈉基膨潤土。鈉基膨潤土在鑄造行業(yè)、鉆井泥漿、鐵礦球團、干燥劑、污水處理、建筑工程防水材料、涂料等7種行業(yè)需求用量較大。提純膨潤土由于天然膨潤土一般品位低，如用于高檔商品必須提純。提純后的膨潤土按純度可分為通用型提純膨潤土、高純度提純膨潤土（蒙脫石含量大于96%）、納米膨潤土。制備納米級蒙脫土的膨潤土，應(yīng)是蒙脫石含量95%。納米級有機膨潤土蒙脫土，要求膨潤土蒙脫石純度在98%以上。高純度提純膨潤土是納米級膨潤土的前提。高純度提純膨潤土和納米膨潤土能夠直接藥用。膨潤土用于急、慢性腹瀉（尤以對兒童急性腹瀉）

6、時也叫蒙脫石散，進口藥名還叫思密達（smecta）。由于蒙脫石散服后不易汲取，不進入血液循環(huán)，應(yīng)用期間十分安全，無毒性反應(yīng)。膨潤土對若干毒品有解毒作用。目前，蒙脫石輔助治療有機磷農(nóng)藥中毒患者中毒療效中意。膨潤土依舊一種良好的冶癬藥物。另外，用蒙脫石可制取治氟骨癥藥片，同時可改良高氟水，具有降氟的作用。膨潤土除直接藥用外，依舊藥物的吸著劑和藥膏藥丸的粘結(jié)劑?，F(xiàn)代醫(yī)學(xué)證明，在中西藥物中加入膨潤土后，可增加有效物質(zhì)的穩(wěn)定性。高白膨潤土高白膨潤土是白度最少在80以上的高純度鈉（鈣）基膨潤土。高白膨潤土受益于其高亮度和白度以及較高水平的化學(xué)純度，在日化用品、陶瓷、造紙、涂料、制酒、食品等許多方面深受歡迎

7、。日化用品：高白膨潤土在肥皂、洗衣粉、洗凈劑作織物軟化劑、柔順劑，汲取溶解的雜質(zhì)，防止織物表面結(jié)殼和渣滓的堆積，減少沸石在織物上的沉積；可使流體介質(zhì)中污物和其它顆粒保持懸浮狀態(tài)；吸附油類及其它雜質(zhì)，甚至可使細菌凝聚。在牙膏、化妝品中作凝膠劑，可替代國外進口的牙膏用增稠劑、觸變劑合成硅酸鋁鎂。高白膨潤土用于化妝品，具有去污、解毒、止庠、美容、保溫等性能。高白膨潤土在陶瓷中用作塑性填料，特不是在需要燒結(jié)后高白度的產(chǎn)品中。其流變和可膨脹特性使得陶瓷灰膏具有了可塑性并增加了強度，同時在膏體中使水的懸膠體穩(wěn)定，同時，其干粘合性為焙燒后的最終產(chǎn)品提供一種高結(jié)合強度和抗彎曲的能力。在陶瓷釉料中，高白膨潤土還

8、用作增塑劑和增稠劑，為釉料和支持物提供強度、可塑性和高粘著性，有利于球磨；在造紙工業(yè)，高白膨潤土可用作多功能白色礦物填料；在涂料中作粘滯調(diào)節(jié)劑和白色礦物填料，可部分或全部代替鈦白粉。此外，高白膨潤土還可用在高檔膠粘劑、聚合物、油漆中?；钚园淄粒w粒白土）活性白土是用膨潤土為原料，經(jīng)活化處理，再經(jīng)水漂洗、干燥制成的吸附劑，外觀為乳白色粉末，無臭，無味，無毒，吸附性能專門強，能吸附有色物質(zhì)及有機物質(zhì)。在空氣中易吸潮，放置過久會降低吸附性能。然而，加熱至300攝氏度以上便開始失去結(jié)晶水，是結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，阻礙褪色效果?；钚园淄敛蝗苡谒?、有機溶劑和各種油類中，幾乎完全溶于熱燒堿和鹽酸中，相對密度2.32

9、.5有機膨潤土（改性膨潤土）一般地講，有機膨潤土（胺化土）是將鈉基膨潤土用有機胺鹽覆蓋而得。有機膨潤土要緊用于油漆油墨、石油鉆井、聚合物活性填充劑等領(lǐng)域。有機膨潤土是有機液體的有效膠凝劑。在液態(tài)有機系統(tǒng)中加入相當(dāng)少量的有機膨潤土，將大大阻礙其流變性，粘度增大，流淌性改變，系統(tǒng)成為觸變的。有機膨潤土要緊用于油漆、印刷油墨、潤滑油、化妝品及其他許多工業(yè)部門，以操縱粘度和流淌性，使生產(chǎn)更容易、儲存穩(wěn)定性及使用性能更好。在環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、瀝青等合成樹脂及Fe、Pb、Zn等系列顏料油漆中，可作防沉助劑，具有防止顏料沉底結(jié)塊、耐腐蝕、加厚涂層等；用于溶劑性油墨可作增稠助劑，以調(diào)整油墨的粘度和稠度，防止

10、油墨滲散，提高觸變性。有機膨潤土用于石油鉆井，可作配制油基泥漿和助卡劑，增加泥漿的稠度、提高泥漿分散性和懸浮性。有機膨潤土是用作輪胎、膠板等橡膠及部分塑料制品的填料。有機膨潤土用作橡膠填料，是國際上八十年代新技術(shù)，原獨聯(lián)體、美、英等國家廣泛應(yīng)用。吉林化學(xué)工業(yè)公司研究院通過三年的研制，成功地開發(fā)出生產(chǎn)橡膠用有機膨潤土（也叫改性膨潤土）技術(shù)方法。產(chǎn)品在樺甸、吉林、長春、吉化等輪胎廠進行試用，效果顯著，不僅輪胎使用壽命延長，輪胎生產(chǎn)成本也大大降低。橡膠用有機膨潤土（改性膨潤土）得到橡膠企業(yè)的認同和歡迎，市場潛力巨大。此后，浙江的豐虹、華特開發(fā)出有機膨潤土及超細/納米有機膨潤土，為有機膨潤土（改性膨潤

11、土）的應(yīng)用提供原料的保障。納米級有機膨潤土還用于尼龍、聚酯、聚烯烴（乙烯、丙烯、苯乙烯、氯乙烯）和環(huán)氧樹脂等塑料的納米改性，改善其耐熱性、強度、耐磨性氣體阻隔性和比重。納米級有機膨潤土在橡膠中應(yīng)用要緊用于橡膠制品的納米改性，改善其氣密性，定伸引力和耐磨性、防腐性、耐侯性、耐化學(xué)性。聚氨酯彈性體/蒙脫土納米復(fù)合材料、三元乙丙橡膠蒙脫土納米復(fù)合材料都得到專門好的研究。膨潤土白炭黑白炭黑即水合二氧化硅，是微細粉末狀或超細粒子狀的二氧化硅。是用于彩色、淺色橡膠制品的要緊補強填料之一，是德國在40年代作為炭黑的代用品開發(fā)出來的，現(xiàn)在已廣泛地用于橡膠、制鞋、塑料、油漆、造紙、合成樹脂和油脂等工業(yè)部門，其中

12、橡膠、制鞋用量最大。以膨潤土為要緊原料生產(chǎn)白炭黑生產(chǎn)工藝新穎先進，流程合理，低能耗，原料價格低廉易得，是國家鼓舞開發(fā)的國家級重點新產(chǎn)品，具有強勁的市場競爭優(yōu)勢。我國膨潤土資源特不豐富，居世界首位，分布廣，易開采，但目前僅僅提供初級產(chǎn)品，效益低。利用膨潤土生產(chǎn)白炭黑，增加膨潤土的附加值，且成本低，為白炭黑在更廣泛的領(lǐng)域應(yīng)用制造了條件。4A沸石4A沸石是具有四面體骨架結(jié)構(gòu)的硅鋁酸鹽晶體，其合成方法有水玻璃法、天然沸石法、活性白土法、膨潤土法、高嶺土法和煤矸石法。水玻璃法工藝成熟，容易操縱，產(chǎn)品質(zhì)量好，但成本高?；钚园淄练ā⒏邘X土法和煤矸石法生產(chǎn)4A沸石需要高溫焙燒原礦石，能源損耗較大，同時，對環(huán)境

13、也會產(chǎn)生一定程度的污染。用天然沸石生產(chǎn)4A沸石，不需要高溫焙燒，但需要加入含鋁的成分。膨潤土法利用天然蒙脫土為原料，成本大大降低，污染小，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4A沸石是無磷洗滌劑廣泛采納的一種代磷助劑。洗衣粉中的洗滌助劑-三聚磷酸鈉，對江河、湖泊等水域產(chǎn)生了“營養(yǎng)富集”污染。2000年，國家環(huán)保避將含磷洗衣粉列為禁止使用的產(chǎn)品。目前，我國年沸石用量已超過30萬噸，但我國現(xiàn)在生產(chǎn)4A沸石的生產(chǎn)量僅有5萬噸左右，可見，國內(nèi)4A沸石需求缺口特不大。此外，4A沸石還可用于石油催化裂化、吸附干燥等方面。因此，4A沸石具有寬敞的市場前景，尤其用膨潤土合成洗滌劑助劑4A沸石更有潛力。無機鋁鹽用膨潤土能夠生產(chǎn)氯

14、化鋁或硫酸鋁。硫酸鋁是一種白色結(jié)晶體，比重為1.69，廣泛應(yīng)用于糊料凈水造紙、印染、制革、木材防護及消防藥劑等工業(yè)部門。技術(shù)進展趨勢膨潤土礦的開發(fā)應(yīng)用：1、分類及結(jié)構(gòu)特點1.1 分類依照其形成緣故，天然膨潤土礦要緊分為：火山巖型、火山巖-沉積型、沉積型、侵入巖型。其中以沉積型為最重要，儲量占全國儲量的70以上。按礦石的組份及結(jié)構(gòu)構(gòu)造可分為粘土狀、粉砂狀、砂狀、角爍狀等類型。按蒙脫石層間陽離子比例關(guān)系又可分為鈉基、鈣基和天然漂白土三種。其中鈣基膨潤土包括鈣鈉基、鈣鎂基等膨潤土。1.2 結(jié)構(gòu)特點膨潤土是一種以蒙脫石為主的粘土。蒙脫石為含水的層狀硅酸鹽礦物，結(jié)構(gòu)單元層TOT型。T層為SiO4四面體層

15、，其中Si被類質(zhì)同象代換的量專門小，層內(nèi)成分穩(wěn)定；O層為八面體層，蒙脫石屬二八面體型結(jié)構(gòu)，八面體位可被Al3+、Mg2+、Fe2+(Fe3+)占據(jù)，其中以Al3+為主，后幾種離子的含量變化較大。膨潤土的顏色各異，相對密度為2.6，熔點為14302、開發(fā)應(yīng)用天然膨潤土一般多為鈣基膨潤土，其物化性能不甚理想，使用價值、經(jīng)濟價值均低，若將其加工成鈉基土、提純土、顆粒土、有機土、活性白土、白炭黑等膨潤土深加工產(chǎn)品?？蓮V泛用于石油、化工、醫(yī)藥、建筑、紡織、涂料、橡膠、環(huán)保等24個領(lǐng)域數(shù)百個行業(yè)中。2.1 鈉基土將膨潤土原礦經(jīng)破裂、鈉化改型、干燥、球磨、空氣分級、氣旋過濾而成。實現(xiàn)這種鈉化反應(yīng)的途徑有懸浮

16、液法、雙螺旋鈉化法、超臨界處理法等。目前采納較多的是懸浮液法，此法改型產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。鈉基膨潤土可遏止鑄件夾砂、結(jié)疤、掉塊、砂型塌方等現(xiàn)象，加之成型性強、型腔強度高，便于金屬行業(yè)澆鑄濕態(tài)或干態(tài)型模，并具有一定的耐熱能力，因此是周密鑄件首選的型砂粘結(jié)劑。同時鈉基土吸水性強、分散性好、出漿量大，能快速冷卻鉆頭，清除碎屑，愛護井壁，因此依舊制造鉆井泥漿的理想材料。另外，它還具有優(yōu)良的粘結(jié)性，與鐵粉混合后其粘結(jié)度好、造球均勻、成球率高，焙燒區(qū)大，脫硫效果好，返礦量少，從而成為現(xiàn)代冶金工業(yè)的重要附料之一。除此之外，鈉基膨潤土亦具有吸附活性，靜態(tài)減濕和異味去除等功效，且吸附速度快、能力高、無毒、無腐、干

17、燥效果好，常被用于不能采納油封、氣相封存的產(chǎn)品中，如光學(xué)、電子、軍工、民用產(chǎn)品及醫(yī)藥、食品包裝的干燥空氣封存，出口量較大。在污水處理方面，鈉基膨潤土可作為渾濁水的澄清劑、被污染水的防水劑、廢水處理劑等。在建筑工程上利用鈉基膨潤土的潤滑性、粘結(jié)密封性、增稠性及膠凝性制成泥漿，用于灌漿、沉箱、打樁、隔墻建筑、土地防滲、水泥及混凝施工添加劑、隧道盾構(gòu)潤滑等。同時它還有高度的水密性和自身修補復(fù)原功能，其防水密實性、自保水性好，并具有永久的防水性能。在酒業(yè)中能吸附丹寧，起著澄清、顏色穩(wěn)定劑作用，減少乙醛及硫化氫的形成，消除所有外來的氣味。在涂料中作粘滯調(diào)節(jié)劑和白色礦物填料，代替鈦白粉。亦可用作無紡布、石

18、膏板顆粒的粘結(jié)劑。在造紙工業(yè)中多用作多功能白色涂料，它還在碎漿機中起抗縱搖吸附劑作用、在機械中起保持劑作用，在紙漿中起流變調(diào)整劑作用 。2.2 提純膨潤土由于天然膨潤土品位低白度差，須通過提純除去雜質(zhì)才能用于如陶瓷坯體釉料高白度高粘增塑劑、牙膏增稠劑、化妝品底料等高檔商品中。膨潤土的提純可利用其遇水易崩解、易分散的特點，采納沉降、還原與絡(luò)合等方法將其提純處理。提純膨潤土的純度高，可直接藥用。因主礦物蒙脫石對引起腹瀉的各種細菌、病毒、毒素等具有較強的吸附和固定作用，同時能迅速覆蓋消化道粘膜，對消化道粘膜起愛護作用，使受損傷的消化道細胞專門快得到修復(fù)，還能促進上皮細胞恢復(fù)再生，加速潰瘍面愈合，對口

19、腔粘膜表面的各種致病因子亦有專門強的固定和抑制作用，可廣泛用于治療急、慢性腹瀉，治療食管炎、胃炎、結(jié)腸炎、腸應(yīng)激綜合癥及口腔潰瘍等疾病。2.3 顆粒膨潤土顆粒膨潤土分為玉米芯、木屑、紙質(zhì)等品種。它是以鈉基膨潤土為原料，經(jīng)擠壓、烘干、破裂、篩分制成的一種顆粒狀產(chǎn)品。其吸附液體和臭味能力強，易結(jié)團、團塊牢固、不崩解、易清理，不含游離SiO2，既清潔又無害，是首選的家庭寵物墊料。2.4 有機膨潤土有機膨潤土是將鈉基膨潤土加入有機季胺鹽的乙二醇溶液中，經(jīng)高速攪拌、置換反應(yīng)而成。有機膨潤土是有機液體的有效膠凝劑，把少量的有機膨潤土加入到液態(tài)有機系統(tǒng)中，將大大阻礙其流變性，粘度增大，流淌性改變。此外，固體

20、可在液體中懸浮，可操縱其向多孔基底的滲透。有機膨潤土用于油漆、印刷油墨、潤滑油、化妝品等工業(yè)部門，以操縱粘度和流淌性，使生產(chǎn)更容易，儲存穩(wěn)定性及使用性能更好。在油漆方面，用于環(huán)氧樹脂、酚酞樹脂等系列顏料油漆中，可作防沉降助劑，具有防止顏料沉底結(jié)塊，耐腐蝕、加厚涂層等作用。用于溶劑性油墨，可作增助劑，以調(diào)整油墨的粘度和稠度，防止油墨滲散，提高觸變性。2.5 活性白土活性白土是以膨潤土為原料，經(jīng)無機酸化處理，再經(jīng)水漂洗，干燥、粉磨而成。生產(chǎn)方法要緊有全濕法、氣相法、煅燒法等。目前采納最多的是全濕法?；钚园淄潦且环N具有微孔網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、比表面積專門大的多孔型白色或灰色粉末，具有極強的吸附性，能吸附有色物

21、質(zhì)、有機物質(zhì)，廣泛用于石油的精煉，動植物油的脫色、除臭以及絕緣油的凈化、廢潤滑劑的回收等。它是化妝品、醫(yī)藥、涂料的原料，還可用作無碳復(fù)寫紙顯色劑、水分干燥劑，內(nèi)服藥物堿解毒劑，維生素A、B吸附劑，潤滑油重合接觸劑，中、高溫聚合催化劑等。2.6 白炭黑以膨潤土為要緊原料，在少量活化劑存在下用硫酸處理而得。它是彩色、淺色橡膠制品的要緊配合劑和補強填料。同時它依舊一種良好的復(fù)合填料，不僅具有白炭黑、膨潤土各自的功能性，而且還有良好的協(xié)同效應(yīng)，能給予橡膠制品以專門高的補強效果和優(yōu)異的物理機械性能，改善輪胎磨耗、濕滑和滾動阻力等胎面性，為此被廣泛用于橡膠、制鞋、油漆、造紙、合成樹脂和油脂等工業(yè)部門，其中

22、橡膠、制鞋用量最大。據(jù)國家建材局年報統(tǒng)計，2006年我國白炭黑生產(chǎn)量突破50萬噸大關(guān)。3、結(jié) 語我國膨潤土來源廣泛，資源豐富，但開發(fā)利用程度較低，目前僅提供低檔產(chǎn)品，使用范圍窄，效益低。如將其加工成高附加值如無機織物柔軟劑、陶瓷增塑劑、牙膏研磨劑、顏料填料、淀粉改性劑、化妝品底料、聚合物/層狀硅酸鹽納米復(fù)合材料等高、精、尖膨潤土產(chǎn)品，則可擴大應(yīng)用范圍，提高有效利用程度。改性膨潤土研究進展：我國不僅煤礦資源儲量豐富，其它非金屬礦儲量也專門高。非金屬礦產(chǎn)品因具有多種獨特的優(yōu)異性能(如耐熱、隔熱性、耐酸堿性、堅硬性、導(dǎo)電性、絕緣性、潤滑性、吸附性、膨脹性等物理性能及各種化學(xué)性能)而被廣泛應(yīng)用于冶金、

23、化工、輕工、建材、機械、農(nóng)業(yè)、國防、環(huán)保等工業(yè)部門。當(dāng)今世界開發(fā)“資源型”環(huán)保礦物材料既可擴大礦物資源的綜合利用范圍，又可大幅度降低環(huán)境污染治理成本，產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。膨潤土作為粘土礦物的一種，有較大的內(nèi)、外表面積，較強的吸附能力和陽離子交換能力，利用這些性能可進行廢水處理、空氣凈化、土壤修復(fù)以及生產(chǎn)隔音、防滲材料等。同時膨潤土在我國儲量豐富、種類繁多、價格低廉，在環(huán)境污染修復(fù)中具有投資少、處理效果好、工藝簡單、二次污染小等優(yōu)點。我國膨潤土雖資源豐富，但多為鈣基土，應(yīng)用價值較大的鈉基膨潤土較少，且蒙脫石含量多在6080，中低品位礦較多，吸附能力較弱，在專門多方面滿足不了多種用途的要

24、求。對膨潤土進行適當(dāng)?shù)奈锢砘瘜W(xué)改性以提高某些性能，能滿足多種用途的要求。1、天然膨潤土的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)膨潤土是一種以蒙脫石為要緊成分的粘土礦物，而蒙脫石是含水的層狀鋁硅酸鹽礦物，由2個硅氧四面體層中間夾1個鋁(鎂)氧(氫氧)八面體層組成，屬于21型的3層粘土礦物，其組成為(Na，Ca)0.33(A1，Mg)2Si4O10(OH)2nH2O，在礦物形成過程中，常會發(fā)生同晶替代作用，晶體結(jié)構(gòu)層間存在過剩負電荷，由于靜電吸附陽離子而保持電中性。此外，膨潤土具有專門大的表面積，因而吸附能力和離子交換能力專門強。我國膨潤土產(chǎn)地要緊有河北宣化、浙江余杭、河北隆化、遼寧黑山、遼寧建平、浙江臨安、甘肅金昌、新疆布

25、克塞爾等。近年來膨潤土作為一種吸附劑在污染土壤的改良、污染廢水的處理方面得到了一些成功的應(yīng)用。膨潤土也可用作填埋場的襯底、室內(nèi)空氣凈化劑、除臭和去油污劑以及處理有毒有害固體廢物時的物理隔離材料等。2、改性膨潤土研究進展常用的膨潤土改性方法有煅燒改性、鈉化改性、酸改性、無機陽離子柱化、有機插層等。膨潤土通過改性后，吸附特性及吸附能力都有不同程度的變化。2.1 煅燒改性高溫煅燒的要緊目的是使膨潤土失去表面水、水化水、結(jié)合水以及一些雜質(zhì)。焙燒溫度一般不超過600，時刻以2h聶錦旭等研究了經(jīng)450焙燒的改性膨潤土對苯酚的去除效果，結(jié)果表明：改性膨潤土投加量為4g/L時，對苯酚的去除率能夠達到92.2；

26、采納分批投藥的方式，苯酚去除率可達99.7。李織宏等人研究碳焙燒膨潤土的改性效果，試驗結(jié)果表明：最佳焙燒溫度為600；pH=3時用加碳焙燒改性膨潤土處理工業(yè)染料直接桃紅12B廢水，脫色率達80。王代芝用煅燒改性后的膨潤土處理氨氮廢水，試驗結(jié)果表明：5g經(jīng)300煅燒改性的膨潤土，在攪拌時刻為40 min時，對100mL質(zhì)量濃度為160mg/L2.2 鈉化改性我國的膨潤土大部分為鈣基膨潤土，其性能遠差于鈉基膨潤土，因此多需進行鈉化改性。鈉化改性方法要緊有懸浮法、陳化法和擠壓法。懸浮法是將純堿或相應(yīng)的鈉鹽加入一定料液比的膨潤土漿液中，經(jīng)浸泡打漿后脫水、干燥、研磨，制成鈉化改性膨潤土。此法通常與濕法提

27、純配合使用。陳化法是將按一定鈉離子交換量配制成的鈉鹽溶液加入原礦或加工后的干粉中，操縱礦石含水量為30 左右，攪拌均勻后堆放710d，得到鈉化改性膨潤土。擠壓法是在加入改性劑的同時施加一定的壓力，使粘結(jié)的蒙托石顆粒分開，以加速粒子間的交換過程。此法比前兩種方法的改性效果都要好。鈉化改性可改善膨潤土的理化性能和工藝性質(zhì)，要緊表現(xiàn)為鈉化改性膨潤土吸水速度慢，吸水率與膨脹倍數(shù)大，陽離子交換量高，在水介質(zhì)中分散性好，膠質(zhì)價高，加熱穩(wěn)定性好等。楊秀紅等人研究了鈉化改性膨潤土對Cd2+的吸附效果，結(jié)果表明：鈉化改性膨潤土對Cd2+的飽合吸附量為8.45mg/g，是土壤的2.70倍；鈉化改性膨潤土對Cd2+

28、的吸附要緊為離子交換吸附；在鎘污染土壤中添加鈉化改性膨潤土可促進植株生長，降低植株地上部和地下部重金屬的含量。2.3 酸改性通過酸改性的膨潤土稱之為活性白土或漂白土。膨潤土經(jīng)酸化處理，酸與硅酸鹽發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)，蒙托石層間的鈉、鉀、鎂和鈣離子等陽離子溶出，從而削弱了層間的鍵能，使層間晶格裂開，層間距增大，活性增加。王代芝等人采納鹽酸改性后的鈉基膨潤土處理含鎘廢水，試驗結(jié)果表明：經(jīng)20鹽酸改性后的膨潤土對鎘離子具有較強的吸附作用；pH是阻礙吸附效果的要緊緣故，在弱堿性(pH=79)條件下，吸附性能大大提高。彭榮華研究了靜態(tài)條件下酸改性膨潤土對重金屬離子的吸附性能，結(jié)果表明，在pH值為5.07.0

29、，廢水中Cd2+含量不大于45mg/L條件下，Cd2+的去除率可達到98.5以上，出水達到了國家排放標(biāo)準(zhǔn)。胡恭任副用硫酸對提純膨潤土進行活化改性制得酸改性膨潤土，并用于處理含Pb2+廢水，試驗結(jié)果表明，當(dāng)Pb2+初始濃度為10mg/L時，在用土量為8g/L，pH=7，振速為180r/min，吸附時刻為15min條件下，酸改性膨潤土對Pb2+的去除率可達99.6，處理后Pb2+2.4 插層改性插層改性又叫交聯(lián)改性或柱化。交聯(lián)劑中的聚合羥基金屬陽離子借離子交換作用進入膨潤土層間，將膨潤土內(nèi)的層與層撐開，從而形成粘土層間化合物，經(jīng)進一步加熱，層間插層劑會脫去羥基，最終轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的氧化物柱體。插層改

30、性增大膨潤土的層間距，增加膨潤土的吸附容量。付桂珍等人用碳酸鈉將鈣基膨潤土鈉化改型后，用十六烷基三甲基溴化銨作插層劑對其進行有機插層處理，并采納XRD，NFIR和DTA/TG等測試技術(shù)對所制備的蒙脫石有機插層復(fù)合物進行表征，結(jié)果表明，經(jīng)插層處理后的蒙脫石層間距明顯增大，由原土的1.555nm增至2.045nm。任廣軍、翟玉春等人研究了無機-有機柱撐膨潤土，結(jié)果表明：經(jīng)柱撐后膨潤土層間距明顯增大，達1.9nm以上；柱撐處理后的膨潤土吸附能力明顯大于鈉基土，對酸性紅B溶液有專門高的脫色率和CODCr降解率。任廣軍、王穎等人以羥基鐵鋁為柱化劑制備了Fe-A1柱撐膨潤土，并研究了其對水溶液中鉛離子的吸

31、附去除性能。結(jié)果表明：Fe-Al柱撐膨潤土對水溶液中的鉛離子有專門好的去除效果，當(dāng)其用量為20g/L時，水溶液中鉛離子的吸附去除率達到88.4；Fe-A1柱撐膨潤土對水溶液中鉛離子的吸附在60min時達到平衡；溶液pH值對水溶液中鉛離子的去除有一定的阻礙，中性和弱堿性條件下的去除率大于酸性。2.5 有機改性有機改性包含兩種機理，一種是借助有機陽離子化合物和蒙托石中可交換的陽離子來實現(xiàn)改性，另一種是通過物理吸附(一般表現(xiàn)為單分子吸附)使膨潤土有機改性。有機極性化合物能置換蒙托石的層間吸附水，然后通過范德華力被吸附在蒙托石的單位晶層底面上。Bentouami用8-羥基喹啉檸檬酸鹽對膨潤土進行改性，

32、改性后膨潤土的重金屬去除能力比鈉基膨潤土高1倍。盧杰用十六烷基三甲基溴化胺對膨潤土改性，所得有機膨潤土顆粒間間距明顯增大，顆粒表面由親水性變?yōu)槭杷?，可有效吸附去除水中的四氯化碳。A.Oyanedel-Craver用十六烷基三甲基溴化胺和三甲基苯基溴化胺制得有機改性膨潤土，能有效除去溶液中的重金屬(Cd2+，Pb2+，Zn2+)，且吸附重金屬的能力隨著有機膨潤土中有機物含量的增加而減少。S.M.Dal Bosco等人用吡咯啶二硫代甲酸對蒙托石進行改性處理，研究表明，改性后的蒙托石對鎘離子和銅離子具有更強的吸附力，可將濃度為50mg/L的鎘離子和銅離子幾乎完全吸附。莫偉等人研究發(fā)覺，經(jīng)鋁酸脂偶聯(lián)

33、劑改性的膨潤土極大地增強了膨潤土表面的疏水性。3、改性膨潤土今后研究方向改性膨潤土在環(huán)境污染的治理中發(fā)揮著重要的作用，并具有良好的進展?jié)摿蛻?yīng)用前景。今后應(yīng)以以下幾個方面為重點開展改性膨潤土的研究：(1)深入探討改性膨潤土的成分、結(jié)構(gòu)與性能之間的相互關(guān)系，以便最大限度地開發(fā)利用改性膨潤土。(2)從微觀結(jié)構(gòu)動身研發(fā)能增強改性膨潤土吸附性能的改性劑或添加劑，采納多種手段進行多層次、多方位的改性，尤其是提高表面活性點的強度及數(shù)量，進一步發(fā)掘改性膨潤土吸附潛力。(3)設(shè)計和制備新型改性膨潤土環(huán)境修復(fù)材料及其復(fù)合材料。(4)往常的研究多集中在各種改性產(chǎn)品對單一污染物或同種類污染物的吸附處理，吸附機理一般

34、只涉及對某種特定污染物的吸附。對重金屬吸附劑的改性要緊采納鈉化、酸化以及柱化等改性方法，用有機改性膨潤土吸附重金屬的研究不多見。今后應(yīng)注重具有綜合吸附能力的改性膨潤土的開發(fā)，加強利用有機改性膨潤土吸附重金屬離子的研究。改性膨潤土在紡織印染行業(yè)的應(yīng)用與展望：膨潤土作為最重要的非金屬礦物之一，資源豐富，價格低廉，具有無毒、無化學(xué)污染、強吸附、吸濕、膨脹、催化、潤滑等特性，享有“有千種用途”的“萬能材料”之美稱。膨潤土是一種以蒙脫石為主的粘土，蒙脫石為含水的層狀硅酸鹽礦物，每個晶胞由2個硅氧四面體和1個鋁氧八面體構(gòu)成，四面體中心的Si4+和八面體中心的Al3+易被低價的陽離子取代，因而表面層帶負電，

35、有良好的離子交換和吸附能力。1、膨潤土的改性膨潤土的常用改性方法有活化改性法和添加改性劑改性法。1.1 活化法改性活化膨潤土的方法有專門多，如焙燒活化法、酸活化法、氫活化法、鹽活化法等，其中以酸化法和焙燒法較為常用.Na+、Mg2+等陽離子轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄缘柠}溶出，層間的鍵能減弱，層間距增大，形成具有比表面積大的多孔活性物質(zhì)，也可除去膨潤土結(jié)構(gòu)通道中的雜質(zhì)，增大孔道容積，性。高溫焙燒可使膨潤土失去表面水、水化物和結(jié)構(gòu)中的結(jié)合水以及一些雜質(zhì)，減小水膜對污染物的吸附阻力，有利于吸附質(zhì)分子的擴散，從而改變膨潤土的吸附性能。1.2 添加改性劑改性改性劑通常包括無機改性劑和有機改性劑。無機改性劑對膨潤土改性

36、的原理是利用陽離子交換，把蒙脫石層間原有的金屬離子置換出來，改變膨潤土的層間結(jié)構(gòu)，提高其吸附性能和表面活性。有機改性劑是通過有機陽離子取代蒙脫石層間的可交換離子或與層間金屬離子反應(yīng)生成有機金屬配合物等，以實現(xiàn)膨潤土改性，經(jīng)有機改性后的膨潤土親水性減弱，親油性增強，層間距增大，提高了膨潤土對有機物的吸附能力。膨潤土除活化、無機或有機物改性之外，還能夠同時加入無機物和有機物制得無機-有機復(fù)合膨潤土，以進一步改善膨潤土的吸附能力。2、在紡織印染行業(yè)的應(yīng)用通過提純、改性的膨潤土中，蒙脫石含量高，雜質(zhì)少，粒度細，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，能形成穩(wěn)定的凝膠狀態(tài)，且在中性和微堿性環(huán)境以及溫度不超過100時，粘度專門穩(wěn)定

37、，針對不同的吸附對象，通過酸、氧化劑、無機鹽、有機物等對膨潤的交換性能，將膨潤土應(yīng)用于紡織印染工業(yè)領(lǐng)域具有特不寬敞的前景我國的膨潤土儲量居世界第一位，現(xiàn)開采量為200萬t左右，要緊集中在東北及東部沿海各省，在紡織印染工業(yè)領(lǐng)域，國內(nèi)膨潤土的研究還處于試驗室規(guī)模，事實上際使用量還專門小，有機膨潤土的開發(fā)應(yīng)用還沒有受到紡織印染行業(yè)應(yīng)有的重視，因此，專家希望此文能讓大伙兒深入關(guān)注了解膨潤土，擴大應(yīng)用范圍，提高利用程度。2.1 紗線上漿通過提純、改性的膨潤土有著驚人的分散性、穩(wěn)定性和良好的粘結(jié)性，同時與淀粉、天然纖維具有“相似相容”性，結(jié)合力專門好，故在紡織工業(yè)上可作為漿料的組分之一。江西科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)

38、所的毛燕紅將膨潤土替代35淀粉用于紡織經(jīng)紗上漿，產(chǎn)品不發(fā)霉、不生蟲、易退漿、外觀及手感良好，單紗強力、上漿率均達到l00淀粉漿紗時的指標(biāo)，且不改變原漿紗工藝及設(shè)備，經(jīng)濟效益明顯。2.2 棉織物前處理東華大學(xué)姚永麗等介紹了鈣基膨潤土經(jīng)無機酸活化后所得到的活性白土，其陽離子交換性進一步增強，比表面積進一步增加，在棉織物前處理過程中加入活性膨潤土，能夠利用它的陽離子交換性來吸附前處理浴中的Cu2+、Fe3+等重金屬離子，增加雙氧水的穩(wěn)定性，減少對織物的損傷，而且能夠防止在棉織物上產(chǎn)生銹漬或雜質(zhì)沉淀，提高織物的白度，由于活性白土的比表面積專門大，且有專門強的吸附作用，從而有助于棉纖維上油劑及蠟狀物質(zhì)的

39、去除。2.3 染色由于聚丙烯纖維大分子的非極性結(jié)構(gòu)，分子中沒有可與任何染料分子結(jié)合的極性基團，且其結(jié)晶度高、結(jié)構(gòu)緊密，纖維內(nèi)部缺乏染料擴散必需的孔隙。因此，目前常用的染料甚至分散染料也幾乎不能使其染色，郭曉等研究了聚丙烯/聚苯乙烯/膨潤土共混纖維，結(jié)果表明，聚合過程中膨潤土的層間距沒有發(fā)生明顯變化，添加劑聚苯乙烯/膨潤土復(fù)合粒子的加入使共混體系的熔點降低，結(jié)晶溫度從ll5上升到l17，結(jié)晶度從44.2降低到40.2有機膨潤土用作合成纖維織物的染色助劑，由于合成纖維本身的親水性比較差，染色時常常導(dǎo)致染色不勻，利用有機膨潤土與染料及水的雙重親水性，在染色過程中能提高染色的勻染度和染色率，經(jīng)加入十六

40、烷基三甲基溴化銨改性的膨潤土的染液對腈綸毛線染色，染出的毛線色澤鮮艷，膨松，均勻度高。2.4 活性染料印花活性染料在棉布直接印花中占有重要地位，海藻酸鈉是目前活性染料中最為適用的糊料，用它作為活性染料糊料，可獲得手感柔軟、色澤鮮艷的印花織物，近年來，海藻酸鈉供應(yīng)日趨緊張，價格隨之猛增，使企業(yè)的生產(chǎn)成本有所增加。膨潤土的要緊成分蒙脫石是含水的鋁鎂硅酸鹽，結(jié)構(gòu)單元層之間結(jié)合比較松弛，同時含有一定量的層間水，它在水中具有較高的分散性、膨脹性，膠體穩(wěn)定性好，經(jīng)改型、改性、增稠處理后形成的溶膠(礦物糊料)，還具有印花糊料的一般特性(增稠性、流變性)，可用作織物印花糊料，因此可作為海藻酸鈉等有機糊料的部分

41、代用品。鄭林偉等研究了膨潤土礦物糊料制備及其流變性能與常用糊料、染料和各種助劑的相容性，印花工藝及配方。結(jié)果表明：膨潤土經(jīng)選礦提純制備礦物印花糊料，可部分替代海藻酸鈉用于活性染料印花，印制效果良好，產(chǎn)品得色濃艷，各項牢度指標(biāo)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。膨潤土礦物糊料部分替代海藻酸鈉用于活性染料印花有以下優(yōu)點：(1)適用于全棉、滌棉以及絲綢等織物，印制效果良好，產(chǎn)品得色率高，手感和色牢度均達到海藻酸鈉水平，符合標(biāo)準(zhǔn)要求；(2)拼混糊料不易變質(zhì)，蒙脫石是無機礦物，細菌對其作用甚小，在和部分海藻酸鈉拼混后，可延長糊料的壽命(夏季放置一周不變質(zhì))，減少生產(chǎn)“壞漿”的損失膨潤土本身cOD值專門低，加上它有吸附作用，能

42、降低印花污水的COD值，減輕污水處理負擔(dān)；(3)膨潤土礦物糊料用于織物印花，工藝簡單，價格低廉，用常規(guī)糊料印花所需設(shè)備即可，便于推廣和應(yīng)用，具有較好的社會效益與經(jīng)濟效益。2.5 活性染料對棉織物染色的凈洗劑以天然鈣基膨潤土為原料，通過活化、陽離子表面改性制得一種生態(tài)型凈洗劑，在凈洗過程中產(chǎn)生的泡沫極少，容易從織物上被洗去，能夠節(jié)約洗滌用水量，減少廢水排放量，而且經(jīng)凈洗后的活性染料染色棉織物具有優(yōu)良的皂洗牢度，凈洗殘液的COD值也專門低，與用表面活性劑復(fù)配的凈洗劑的凈洗效果相當(dāng)。因此，可用作一種新型“綠色”織物凈洗劑。2.6 用作織物柔軟劑利用有機膨潤土易吸附在纖維表面的特性，用作織物柔軟劑，有

43、潤滑、吸濕和抗靜電的作用。吉林省輕工業(yè)設(shè)計研究院將天然膨潤土經(jīng)精制加工、有機改性后制成新型織物柔軟劑-HPN，經(jīng)測試證明其柔軟效果明顯，用其配制的柔軟型洗衣粉對棉、麻、羊毛、合纖織物具有良好的洗凈效果，洗后織物柔軟、滑爽、穿用舒適感強，而且產(chǎn)品價格低，其綜合生產(chǎn)成本只相當(dāng)于陽離子表面活性劑的510，有明顯的社會效益和經(jīng)濟效益。2.7 印染廢水處理由于染料廢水具有日排出量大、色度高、水質(zhì)復(fù)雜等特點，使其專門難用傳統(tǒng)的方法處理且對水環(huán)境的危害十分嚴峻，改性后膨潤土可用來處理染料廢水。趙大傳等通過高溫焙燒法、硫酸酸化法和有機季銨鹽法分不對膨潤土進行改性，利用改性膨潤土對活性翠藍KN-G染料廢水進行靜

44、態(tài)吸附試驗。結(jié)果表明，3種改性膨潤土的吸附能力較原土均有不同程度提高，其中有機膨潤土對染料廢水的吸附效果最佳。Li wang等使用不同質(zhì)量分數(shù)的殼聚糖對膨潤土改性，在對該復(fù)合吸附劑進行了FTIR和XRD分析的同時，研究了殼聚糖、膨潤土和改性膨潤土對染料Congo Red的吸附性能結(jié)果表明，改性膨潤土顆粒對染料Congo Red的吸附量明顯高于殼聚糖或膨潤土單獨吸附時的量，且吸附過程符合Langmuir模型。中科院聶錦旭等用Fe鹽改性膨潤土處理染料廢水，在溶液pH4.O、振蕩3Omin、改性膨潤土投加量O.025g/L時，F(xiàn)e2+、Fe3+改性膨潤土對20mg/L亞甲基藍的去除率分不達到85.7

45、和95.2近來，浙江大學(xué)研究者成的有機膨潤土可經(jīng)一步法除去印染廢水中的酸性染料以及陽離子表面活性劑，其等溫吸附過程符合Langmuir模型。3、存在問題與展望道。近年來，隨著人們對有機膨潤土應(yīng)用的認識，在有機膨潤土這一領(lǐng)域的研究開始活躍，并取得了一些成果。但在膨潤土的研發(fā)過程中，也反映出了一些問題：(1)回收再生問題，理論上膨潤土能夠再生，但因其價格較低，且處理成本較高。研究者應(yīng)深人研究改性劑的種類及經(jīng)濟有用的再生方法，降低處理成本，努力拓寬其應(yīng)用范圍；(2)膨潤土是一種粉末狀粘土，經(jīng)水浸泡后發(fā)生溶脹，形成泥漿，固液專門難分離。因此，研究適宜的加工條件是將膨潤土用于實際染料廢水處理時必須解決的

46、首要問題。但膨潤土具有較高的化學(xué)和生物穩(wěn)定性，對環(huán)境友好等優(yōu)點，在生態(tài)型紡織助劑的開發(fā)應(yīng)用過程中有著特不寬敞的應(yīng)用前景，相信不久的今后，改性膨潤土?xí)蔀橐环N當(dāng)之無愧的環(huán)保型紡織助劑。高膨脹性鈉基膨潤土的制備：膨潤土是一種應(yīng)用范圍極廣，具有良好的粘結(jié)性、膨脹性等優(yōu)異性能的粘土礦物。我國膨潤土資源儲量豐富，但要緊以鈣基膨潤土為主，天然鈉基膨潤土僅占約10。和鈣基膨潤土相比，鈉基膨潤土其理化性能優(yōu)異，具有更好的離子交換性、膨潤性、懸浮性、潤滑性、吸附性、去污性等功能。因此常將鈣基膨潤土進行鈉化改性，即所謂人工鈉化膨潤土。以下確實是利用鈉鹽對膨潤土進行人工鈉化，在活化劑的協(xié)同作用下，使得鈉改性膨潤土具

47、有更好的膨脹性能，其膨脹倍和膠質(zhì)價也大大優(yōu)于其他鈉化方法所制得的鈉化膨潤土。通過鈉化的膨潤土能更加廣泛地用于鑄造型砂粘結(jié)劑、快干涂料、鐵礦球團粘結(jié)劑、鉆井泥漿、食用油脫色脫脂、植樹造林，建筑防滲漏材料及污水處理等領(lǐng)域。1、實驗部分1.1 實驗試劑和藥品原料：鈣基膨潤土，所用鈣基膨潤土指標(biāo)見表1。試劑和藥品：碳酸鈉，尿素，氟化鈉。1.2 鈉化膨潤土的制備將200目鈣基膨潤土，鈉化試劑和一定比例的尿素，放入到烘箱里在一定溫度下等溫活化，待活化膨潤土冷卻后，進行物化性能指標(biāo)測試。2、結(jié)果與討論2.1 活化劑的添加量對鈉化土物化性能指標(biāo)的阻礙在100的活化溫度下，添加一定量的鈉化試劑和不同比例的活化劑

48、尿素，在活化2h以后，測定其膨脹指數(shù)、膨脹倍和膠質(zhì)價等物化指標(biāo)，其結(jié)果見表2由表2可知，隨著活化劑尿素的添加量的增加，鈉化土的膨脹指數(shù)、膨脹倍、膠質(zhì)價都得到專門大的提高，其中，在尿素加入量達到15以后，其膨脹指數(shù)就差不多達到了26ml/2g以上，完全達到了膨潤土防水毯的國家建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。從圖1能夠看出，在尿素的添加量，達到15以后，鈉化土的膨脹指數(shù)、膨脹倍和膠質(zhì)價等參數(shù)增加趨于緩慢，隨著添加量的增加，變化得越來越不明顯，因此尿素的最適宜的添加量為15。2.2 溫度對鈉化土物化指標(biāo)的阻礙在不同的溫度下，添加一定量的鈉化試劑和尿素(添加量15)，對鈣基土進行鈉化，所得到的溫度對鈉化土的關(guān)系圖如圖2

49、所示。由圖2可知，隨著溫度的升高，有利于活化劑尿素對鈉化的促進作用，然而在超過100以后，由于尿素會產(chǎn)生較多的分解作用，使得尿素對鈉化過程中的促進作用減弱，因此較適宜的溫度為2.3 鈉化時刻對鈉化土的物化指標(biāo)阻礙在100，添加一定量的鈉化試劑和15的尿素后，考察鈉化時刻對鈉化膨潤土的物化指標(biāo)的阻礙，其結(jié)果見圖3由圖3可知，在時刻0.5h的情況下，尿素的活化作用得不到充分體現(xiàn)，鈉化效果也特不不行。在鈉化時刻超過lh以后，鈉化指標(biāo)趨于平衡，因此最好的鈉化時刻為12h。3、結(jié) 論在鈣基膨潤土的鈉化過程中，添加一定量的活化劑尿素，有利于促進鈣基土的鈉化，最佳的尿素的添加量，鈉化溫度，鈉化時刻分不為15

50、，100和2h。按此方法得到的鈉改性膨潤土其膨脹指數(shù)，膨脹倍和膠質(zhì)價可提高到26ml/2g，91ml/g和420ml/15g凝膠型有機膨潤土制備工藝研究：凝膠型有機膨潤土是層狀鋁硅酸鹽粘土礦物改性后的重要產(chǎn)品，已大量用于油漆、油墨、潤滑脂、鉆井泥漿、日用化工、玻璃纖維樹脂、防水密封材料、環(huán)境吸附材料等領(lǐng)域，以滿足不同體系對粘度、觸變、成型和分離等專門要求。評價凝膠性能優(yōu)劣最便利的指標(biāo)多以粘度數(shù)值高低來表征。本研究以某地鈣基膨潤土為原料，在鈉化提純基礎(chǔ)上，通過不同藥劑的組合處理，使改性后產(chǎn)品達到了較高的粘度，制得了較好性能的凝膠型有機膨潤土。本研究要緊考察了不同反應(yīng)條件對粘度的阻礙，并依照粘度值

51、進一步優(yōu)化反應(yīng)工藝條件。1、試驗部分1.1 要緊藥劑與儀器某鈣基提純鈉化土；十八烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨(分不簡稱1831和1631，山東派尼化學(xué)有限公司生產(chǎn)，工業(yè)品)；有機單體助劑A，分析純試劑。儀器要緊有：HH-2型恒溫水浴鍋，江蘇常州國華電器有限公司；JJ-1型周密電動攪拌器，江蘇金壇中大儀器廠；FW-8O微型粉碎機，河北黃驊中興儀器廠；DNJ-79粘度儀，上海同濟大學(xué)；KSY-12-16高溫爐，上海試驗電爐廠等。1.2 鈣基膨潤土提純鈉化后的要緊性能本研究所用鈣基膨潤土經(jīng)提純、鈉化后，陽離子交換量87mmol/100g土，吸藍量133mmol/100g土，膠質(zhì)價90ml/

52、1g土。1.3 制備工藝流程及有機膨潤土指標(biāo)有機膨潤土制備流程見圖1。制備的有機膨潤土屬凝膠型，樣品采納標(biāo)準(zhǔn)見表1。1.4 粘度的測試準(zhǔn)確稱取3.60g土，加入54ml二甲苯，將容器置于高速攪拌機下，使?jié){葉浸沒于液體以下1/3處。接通電源，逐漸將轉(zhuǎn)速調(diào)至2200r/min，在此轉(zhuǎn)速下攪拌5 min。停止轉(zhuǎn)動后加入甲醇1.5ml。使?jié){葉浸沒于液面以下2/3處，將轉(zhuǎn)速慢慢調(diào)至3500r/min，在此轉(zhuǎn)速下攪拌5min，其中最后2min上下左右移動攪拌。停止轉(zhuǎn)動后取下容器，立即用刮刀將凝膠裝滿在合適的粘度測定器中，邊裝邊振搗測定器使之裝滿并驅(qū)逐氣泡，用刮刀沿測定器邊緣刮平。用DNJ-79粘度儀測試。

53、記下指針最初穩(wěn)定時的讀數(shù)值(約515s)，假如在1.5 制備步驟鈉化提純后的膨潤土固含量為13.8g/L，料漿pH值78。取料漿500ml，在水浴鍋內(nèi)加熱至80，添加季銨鹽及有機單體助劑A組合藥劑，恒溫攪拌反應(yīng)2h，攪拌速度約為550r/min；反應(yīng)完全后，將樣品過濾分離，分離后的濕樣用1/3原料漿體積的水，分三次洗滌，以除去濕樣中過多的Cl-，處理后的濕樣在105的烘箱中鼓風(fēng)干燥42、結(jié)果與討論2.1 阻礙粘度的要緊因素通過探究性試驗，反映復(fù)配季銨鹽、復(fù)配的季銨鹽/有機單體助劑能夠較大地提高凝膠型有機膨潤土的粘度，確定為阻礙粘度的要緊因素，分類討論如下：2.1加入季銨鹽為1831和1631的

54、復(fù)配季銨鹽，考察復(fù)配季銨鹽總用量對粘度的阻礙，結(jié)果如圖2所示。由圖2可知，復(fù)配季銨鹽用量以O(shè).87mmol/g土?xí)r，產(chǎn)品粘度最高，即復(fù)配季銨鹽用量與提純鈉化膨潤土陽離子交換量mol比為11為好。2.1.2采納上述復(fù)配季銨鹽用量最佳條件，然后再添加一定量的有機單體助劑A，有機助劑A添加時刻在添加復(fù)配季銨鹽反應(yīng)1.5h后，考察添加復(fù)配季銨鹽和有機助劑A對粘度的阻礙，阻礙如圖3所示。由圖3可知，有機單體助劑A添加量為提純膨潤土質(zhì)量的4.78時粘度最高。2.2 其它阻礙因素以由圖4能夠看出，反應(yīng)溫度升高，膨潤土粘度增大，然而在75之后粘度變化不大，因此選取7580為宜。2.2反應(yīng)時刻為總反應(yīng)時刻，其中

55、添加有機助劑時刻為總反應(yīng)時刻的3/4，考察反應(yīng)時刻對粘度的阻礙。由圖5能夠看出，在時刻22.5h時，粘度達到較高值，但反應(yīng)時刻過長耗能較大，以選取2h為好。2.2考察攪拌速度對粘度的阻礙，從圖6看出，攪拌速度對粘度阻礙不大，但以300r/min稍好。2.2.4 p反應(yīng)料漿溶液的酸堿度用添加NaOH和HC1調(diào)節(jié)，考察不同pH值對粘度的阻礙。7。2.2水洗作用要緊是消除反應(yīng)后溶液中的Cl-離子等對樣品粘度的阻礙，用水量越大，水洗次數(shù)越多，Cl-除去得越完全。由表2看出：以用自來水水洗用量為原礦漿體積的1/3、分三次水洗效果較好。2.2按以上最佳條件進行綜合重復(fù)試驗，反映重現(xiàn)性較好，如圖8所示。3、

56、結(jié) 論(1)以某鈣基膨潤土提純鈉化料漿為原料，通過1831、1631復(fù)配季銨鹽和有機助劑A復(fù)配，并操縱其它條件能夠制備出粘度穩(wěn)定在6.5Pas的高粘度凝膠型有機膨潤土。(2)最佳制備工藝條件為：復(fù)配季銨鹽用量與提純鈉化膨潤土陽離子交換量摩爾比為11、有機助劑A用量為提純鈉化膨潤土質(zhì)量的4.78、總反應(yīng)時刻2 h、反應(yīng)體系pH值68、反應(yīng)溫度7580，其中有機助劑A在加人復(fù)配季銨鹽反應(yīng)后1.5h天然鈉基膨潤土干法提純研究：膨潤土防水毯作為一種新型防水材料，用途廣、性能優(yōu)、市場反映好。然而，目前國內(nèi)大多數(shù)膨潤土防水毯企業(yè)采納的是人工鈉基膨潤土，大量研究表明，通過改性的人工鈉基土在半年左右其膨脹性能

57、會嚴峻退化，防水性能也隨之減弱，為防水工程埋下隱患。新疆地處鹽堿地帶，受氣候和環(huán)境的阻礙，區(qū)內(nèi)膨潤土多為天然鈉基膨潤土，其資源儲量相當(dāng)大。有關(guān)單位決定利用新疆夏子街天然鈉基膨潤土礦經(jīng)提純后生產(chǎn)防水毯。膨潤土的提純大體上分為兩類，濕法提純和干法提純。業(yè)內(nèi)一般認為，低品位的膨潤土提純采納濕法，而高品位膨潤土(85以上)提純采納干法。通過在中國地質(zhì)大學(xué)進行的X衍射分析和半定量分析(表1)能夠看出：新疆夏子街膨潤土原礦屬于天然鈉基土，然而其品位不高，平均不到60；雜質(zhì)要緊為石英，含量高達28；原礦的膨脹指數(shù)僅為18mL/2g。依照國家建工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JG/T 193-2006鈉基膨潤土防水毯的要求，該礦品

58、位和膨脹性能偏低，要用作膨潤土防水毯的原料，必須進行提純。然而新疆位置的專門性決定其嚴峻缺水，濕法提純用于生產(chǎn)的可能性不大。通過分析，該礦含量較大的石英，其密度和膨潤土差不較大，對該礦進行干法提純相對可行。1、試驗方法和結(jié)果1.1 試驗設(shè)備和原料試驗設(shè)備：山東某公司自行生產(chǎn)的70型、260型超細機械粉碎機；F型、M型自分流式微粉分級機。原料：夏子街天然鈉基膨潤土通過晾曬水分小于10。1.2 干法提純工藝該干法提純工藝由粉磨工藝和分級工藝組成：原礦通過粗碎后由進料裝置進入粉磨機主機，依照需要磨至一定細度后，由進料系統(tǒng)進入自分流分級室，與空氣充分混合成流化態(tài)。在自分流分級區(qū)內(nèi)，大部分粗顆粒和密度大

59、的顆粒被分離；細粉夾帶少量粗顆粒被上升氣流帶入渦輪分級區(qū)，在分級輪離心力和風(fēng)機抽力的作用下，實現(xiàn)粗細粉的二次分離；合格的細粉經(jīng)分級輪由細粉捕集系統(tǒng)收集，粗顆粒在離心力及重力的作用下沿筒壁下滑，最終兩次分離的粗粉從分級機下端卸料閥排出，細粉即為需要的產(chǎn)品。1.3 中試方案和試驗結(jié)果中試用原礦分為3部分，編號為A、B、C，各試樣的提純加工工藝如下：A樣：采納70型超細機械粉碎機磨粉過200目后，用F型白分流式微粉分級機分級提純，分級點為20m 、30m。B樣：采納70型超細機械粉碎機磨粉過300目后，用F型自分流式微粉分級機分級提純，分級點為10m 、20m 。C樣：采納70型超細機械粉碎機磨粉過

60、400目后，用F型白分流式微粉分級機分級提純，分級點為10m 、20m。膨脹指數(shù)是防水毯用膨潤土原料的重要指標(biāo)之一，JG/T 193-2006標(biāo)準(zhǔn)要求必須達到24mL/2g，該指標(biāo)能夠直接反映提純效果。因此，提純完畢后，取樣測試膨脹指數(shù)，通過該指標(biāo)確定最佳工藝，測試結(jié)果見表2、3、4。由表2、3、4數(shù)據(jù)能夠看出，隨著磨礦粒度的變化，提純后的產(chǎn)品質(zhì)量隨之變化，差不多規(guī)律是原礦粉磨越細，提純后的產(chǎn)品膨脹性能越好。依照C樣測試數(shù)據(jù)，當(dāng)磨礦細度達到400目，分級后-10m的產(chǎn)品，其膨脹指數(shù)能夠達到JC/T 193-2006標(biāo)準(zhǔn)的要求。1.4 11工業(yè)試驗方案和結(jié)果依照上述中試數(shù)據(jù)，確認11工業(yè)試驗工藝